يصف هذا البروتوكول طريقة تقطيع الميكانيكية الرواية التي تسمح للتوسع كروية العصبية الجذعية والخلية السلف المجاميع دون التفكك إلى تعليق خلية واحدة. الحفاظ على الاتصال خلية / خلية يسمح النمو السريع والمستقر لأكثر من 40 المقاطع.
مقالة منهجية
يصف هذا البروتوكول طريقة تقطيع الميكانيكية الرواية التي تسمح للتوسع كروية العصبية الجذعية والخلية السلف المجاميع دون التفكك إلى تعليق خلية واحدة. الحفاظ على الاتصال خلية / خلية يسمح النمو السريع والمستقر لأكثر من 40 المقاطع.
ومن شأن التوسع تقنية خلية لجمع أعداد كبيرة من الخلايا من عينة واحدة لتجارب البحوث والتجارب السريرية تستفيد كثيرا المجتمع الخلايا الجذعية. العديد من وسائل التوسع الحالية هي شاقة ومكلفة، وتلك التي تنطوي على التفكك الكامل قد يسبب العديد من أنواع الخلايا الجذعية والسلف للخضوع لتمايز أو الشيخوخة المبكرة. للتغلب على هذه المشاكل، وقد وضعنا طريقة الركض الميكانيكية الآلية المشار إليها باسم "تقطيع" التي هي بسيطة وغير مكلفة. هذا الأسلوب يتجنب التفكك الكيميائية أو الإنزيمية في الخلايا واحد ويسمح لتوسيع نطاق واسع من علق، كروي الثقافات التي تحافظ على اتصال مستمر خلية / خلية بدلا من ذلك. وقد استخدمت في المقام الأول طريقة تقطيع للخلايا الجنينية المستمدة من الدماغ العصبية السلف أو neurospheres، ومؤخرا تم نشرها للاستخدام مع الخلايا الجذعية العصبية المشتقة من الخلايا الجذعية المحفزة الجنينية والتي يسببها. ويضم هذا الإجراءوفاق بذر neurospheres على طبق بتري زراعة الأنسجة ويمر بعد ذلك حاد، شفرة معقمة من خلال أتمتة الخلايا بشكل فعال في عملية شاقة من الانفصال يدويا ميكانيكيا كل مجال. تعليق الخلايا في الثقافة يوفر سطح نسبة مواتية المنطقة إلى حجم؛ كما أكثر من 500،000 الخلايا يمكن زراعتها داخل neurosphere واحد من أقل من 0.5 ملم في القطر. في واحدة قارورة T175، يمكن أن أكثر من 50 مليون تنمو الخلايا في الثقافات تعليق مقارنة ب 15 مليون فقط في الثقافات ملتصقة. الأهم من ذلك، وقد استخدم هذا الإجراء في إطار تقطيع الممارسات التصنيعية الجيدة الحالية (المركب)، والسماح إنتاج كمية الشامل من المنتجات الخلية السريرية الصف.
هناك تاريخ طويل من توسيع الخلايا الجذعية العصبية في الثقافة القوارض إما أحادي الطبقة 1-3 أو 4-7 neurospheres الكلي. بالإضافة إلى ذلك، تم توسيع الخلايا الاصلية العصبية البشرية (hNPCs) المعزولة من مناطق مختلفة من الجهاز العصبي المركزي النامية في المختبر 8-17. هذه الخلايا هي ثنائية قوية، وقادرة على التفريق في كل من الخلايا النجمية والخلايا العصبية، وكانت أداة مفيدة جدا في دراسة التنمية العصبية وأمراض 18،19 20،21 آلية. كما تم زرع hNPCs في العديد من نماذج حيوانية مختلفة من أمراض الجهاز العصبي المركزي مع مستويات متفاوتة من التكامل والبقاء والآثار الفنية 22-24.
تقليديا، يتعرض الجنين القوارض أو الشخصيات المستمدة من الإنسان إلى عوامل النمو - عامل نمو البشرة في كثير من الأحيان (صندوق تعديل العولمة الأوروبي) و / أو عامل نمو الخلايا الليفية-2 (FGF-2) 25-28 - وكلاهما تمسكا 29 وثلاثةعادة و passaged أنظمة كروي الأبعاد باستخدام تفارق الأنزيمية في تعليق خلية واحدة 30-34. الطريقة القياسية لتوسيع الخلايا لأغراض البحث أو استخدام السريري هو بمثابة أحادي الطبقة ملتصقة بسبب التلاعب سهلة. ومع ذلك، ونحن قد أظهرت أن أحادي الطبقة الركض وneurosphere hNPCs مع الأنزيمية أو المحاليل الكيميائية أدى إلى الشيخوخة المبكرة 35. بالإضافة إلى ذلك، قد يؤدي تفارق الأنزيمية في زيادة مستويات التمايز والنمط النووي شذوذ استنادا إلى بيانات أظهرت مع الخلايا الجذعية الجنينية 36-38. على الرغم من أن أسلوب قياسي للhNPCs الركض وقد أنتجت ممارسة التصنيع الجيدة الحالية (المركب) منتجات الصف التي مرت في مرحلة التجارب السريرية 1 (الخلايا الجذعية شركة، Neuralstem شركة)، سمحت الطريقة فقط بضع جولات من التضخيم الخلية، مما يحد من المصرفية المحتملة.
بشكل واضح، يمكن أن التجارب البحثية الكبيرة والتجارب السريرية في المستقبل الاستفادة من القدرة علىنشر الخلايا بكميات كبيرة ومع تأخر الشيخوخة للسماح نمو واسع النطاق والمصرفية الخلية. لتلبية هذه الحاجة، قمنا بتطوير الرواية وسيلة مؤتمتة من neurospheres سليمة الركض ميكانيكيا بواسطة "تقطيع" لهم في مجموعات صغيرة للحفاظ على اتصال الخلية الى خلية. هذه الطريقة زيادة كبيرة تسمح عمر 39 وتعليق ثقافتهم استخدام أكثر فعالية من مساحة الحاضنة مقارنة الثقافات أحادي الطبقة، كما رأينا مع بديل 3D طريقة الثقافة مفاعل حيوي 40. بروتوكول تقطيع قدمت يسمح لإنتاج البنوك على نطاق واسع من عينة واحدة الجنين أكبر من مرور 10، إنجازا غير المرجح باستخدام أساليب الركض القياسية. في حين أن هذا الأسلوب لhNPCs الركض هو غير تقليدية، هو في تزايد شعبية وتم مؤخرا، نشرت مع أنواع الخلايا الأخرى مثل الخلايا الجذعية العصبية المشتقة من الأجنة البشرية والخلايا الجذعية المحفزة، مما يتيح توسيع نطاق واسع لمختلف التطبيقات بما في ذلك في الخامسitro النمذجة المرض 41-46. الأهم من ذلك، وقد تم بالفعل إنتاج المركب الصف hNPC بنك الخلايا مع أسلوب التقطيع، مما يدل على أن هذه التقنية يمكن تطبيقها تجاه التطبيقات السريرية في المستقبل.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
1. بيان الأخلاقية والسلامة
2. إعداد معدات ولوازم، الكواشف، وملاحظات
| قارورة | حجم مجموع وسائل الإعلام | قبل فرم | → | بعد فرم |
| 1 T12.5 | 5 مل | 1 T12.5 | → | 1 T25 |
| 1 T25 | 10 مل | 1 T25 | → | 1 T75 |
| 1 T75 | 20 مل | 1 T75 | → | 1 T175 |
| 1 T175 | 40 مل | 1 T175 | → | 2 T175s |
| 80 مل | 2 T175s * | → | 4 T175s | |
| * 2 T175s هو الحد الأقصى لعدد القوارير التي يمكن المفروم في وقت واحد. ختم في مجموعات من 2 T175s والرجوع إلى الخطوة 7. | ||||
الجدول 1. توسيع نموذج hNPC. وصف خطة التوسع نموذجية لhNPCs. ذلك هو المعيار لتوسيع شقين volumetrically كل 7-10 أيام.
3. إعداد المروحية

الشكل 1. McIlwain الأنسجة المروحية. A) ميكرومتر ختم تعديل سماكة، B) المروحية قاعدة ذراع وذراع المرفقة، C) هوك على حامل لوحة لطبق بيتري، D) الافراج عن الجدول مقبض الباب وصينية، E) مفتاح التحكم القوة بليد، F) إعادة تعيين التبديل، G) حامل لوحة، H) بولت المرفقات للشفرة، وقفل والجوز، I) البندق وجع المضمنة مع المروحية، J) شفرة / قفل الجوز، وقفل K) بليد، L ) مفتاح التحكم الآلي سرعة التقطيع، M) دليل الذراع تقطيع مقبض التشغيل، N) مفتاح الطاقة.
4. الإجراءات التمهيدية فرم

الشكل 2. إعداد المجال لتقطيع ألف) العجاف القارورة (ق) ضد رف أنبوب أو ما يماثلها لتسوية المجالات في الزاوية من القارورة. ب) نقل المجالات بوصفها مكتظة ممكن من الأنبوب المخروطية إلى بيتري الطبق. C) بركة المجالات من الأنبوب المخروطية في رانه منتصف طبق بيتري. D) إزالة أكبر قدر ممكن من طاف الجزء العلوي من المجالات المجمعة. E) انتشار المجالات خارج باستخدام جانب من micropipettor غيض من البلاستيك. F) بلطف تحريك المجالات إلى جانب واحد من تجمع تنتشر المجالات. G) مثال من المجالات التي تم نقلها إلى جانب واحد من تجمع لتسهيل إزالة وسائل الاعلام. H) مكثف خارجا على طبق بيتري، وعلى استعداد لتقطيع. اضغط هنا لمشاهدة صورة أكبر.
| العمود A | العمود B | العمود C | العمود D | العمود E | العمود F | |
| قبل فرم قارورة الحجم | → | بعد فرم قارورة (ق) الحجم | حجم اقترح من MM نقلها إلى قارورة جديد (ق) قبل ختم | حجم اقترح من CM لنقلها إلى قارورة جديد (ق) قبل ختم | حجم اقترح من المجالات / وسائل الإعلام لنقل في قارورة جديد (ق) آخر فرم- | الحجم النهائي المصنف / قارورة |
| T12.5 | → | T25 | 5 مل | 0 مل | 5 مل | 10 مل |
| T25 | → | T75 | 10 مل | 10 مل | 20 مل | |
| T75 | → | T175 | 20 مل | 10 مل | 10 مل | 40 مل |
| 1 T175 | → | 2 T175s | 20 مل لكل قارورة | 15 مل لكل قارورة | 5 مل لكل قارورة | 40 مل |
| 2 T75s | → | 4 T175s | 20 مل لكل قارورة | 17.5 مل لكل قارورة | 2.5 مل لكل قارورة | 40 مل |
الجدول 2. دليل نقل وسائل الإعلام قبل / بعد ختم. أحجام اقترح لاستخدامها أثناء عملية التقطيع.
5. إجراء فرم
6. الإجراءات بعد فرم
7 الاختلافات العملية - قوارير متعددة
هناك العديد من الاختلافات عند الركض أكثر من عقدين من T175s. الخطوةو فيما يلي التعديلات من الخطوة المشار إليه.
8. الحفظ بالتبريد
بروتوكول التالية هي للحفاظ على جثمان hNPCs.
her.within صفحة = "دائما"> 
الرقم 3. الزجاج النار تلميع pipets باستور. A) امسك الماصة في الجزء العلوي من اللهب وتدور من أجل بالتساوي الجولة حواف الزجاج الماصة. B) مثال كبير الجوف إطلاق النار مصقول الزجاج الماصة. C) مثال على العيار الصغير المصقول والزجاج النار الماصة.

تسيطر قيم برادات
| خطوة | معدل (° C) | نهاية درجة الحرارة (° C) | عقد (دقيقة ثانية) | الزناد |
| 1 | - | - | 5 دقيقة 0 ثانية | غرفة |
| 2 | - 1.3 | - 5 | - | عينة |
| 3 | - | - | 1 دقيقة 0 ثانية | غرفة |
| 4 | - 45 | - 58 | - | غرفة |
| 5 | + 10 | - 26 | - | غرفة |
| 6 | + 3 | - 23 | - | غرفة |
| 7 | - 0.8 | - 40 | - | عينة |
| 8 | - 10 | - 100 | - | غرفة |
| 9 | - 35 | - 160 | - | غرفة |
الجدول 3. خطوات لتجميد hNPCs في ص رقابةأكلت الفريزر. برنامج مقترح لhNPC الحفظ بالتبريد على الفريزر معدل رقابة.

الشكل 4. منحنى تجميد عينة. منحنى تجميد نموذجية لhNPCs على الفريزر معدل رقابة.
9. إجراء ذوبان
بروتوكول التالية هي للذوبان بالتبريد عhNPCs محفوظة.
| # من قارورة | اجمالى حجم التداول البذر (مل) | قارورة |
| 1 | 5 | T12.5 |
| 2 | 10 | T25 |
| 3 | 15 | T75 |
| 4 | 20 | T75 |
| 5 | 25 | T75 |
| 6 | 30 | T175 |
| 7 | 35 | T175 |
| 8 | 40 | T175 |
| 8 + | - | مزيج من قوارير |
الجدول 4. أحجام قارورة استنادا إلى عدد من cryovials إذابة. حجم المقترحة وحجم القارورة إلى البذور hNPCs آخر ذوبان الجليد.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

أرقام الخلية رقم 5. البيانات الممثل ألف) المتوقعة من hNPCs المجمدة في P19، ثم إذابة وتوسعت باعتبارها أحادي الطبقة ملتصقة باستخدام تفارق الأنزيمية مقارنة neurospheres passaged عبر أسلوب التقطيع. 0 اليوم يمثل عندما تم إذابة الخلايا في P20. B) وصور الممثل من المجالات قبل ختم، 10X. C) وصور ...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

الرقم 6. تقطيع تخطيطي. توسيع الخلايا الجذعية كروي / السلف في الثقافة باستخدام طريقة تقطيع الميكانيكية.
خطوات حاسمة
يتم عرض لمحة عامة عن نموذج التوسع تقطيع في الشكل 6....
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
والكتاب ليس لديهم ما يكشف.
نشكر الدكتور Soshana سفندسن لمراجعة نقدية وتحرير هذا التقرير. وقد ساهم هذا العمل من قبل المعاهد الوطنية للصحة / NINDS 1U24NS078370-01 وCIRM DR2A-05320.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| دورق ، 50 مل | Fisherbrand | FB-100-50 | العديد من المصنعين / الموردين |
| خزانة السلامة الحيوية ، الفئة الثانية | بيكر | SG-603A | 4 أقدام أو 6 أقدام نموذج. ؛ يوصى بنموذج 6 أقدام ؛ العديد من المصنعين / الموردين |
| شفرات ، مزدوجة الحافة الإعدادية | Personna | 74-0002 | العديد من المصنعين / الموردين. تنبيه: |
| تجميد الخلايا | Sigma-Aldrich | C6295-50ML | DMSO ، |
| جهاز طرد مركزي خال من المصل ، دلو متأرجح مع إدراج 15 مل | Eppendorf | 5810 R | العديد من المصنعين / الموردين |
| أنابيب مخروطية ، 15 مل | Fisherbrand | S50712 | مصنعين / موردين متعددين |
| أنابيب مخروطية ، 50 مل | BD Falcon | 352074 | مصنعين متعددين / الموردين |
| مسوي الفريزر بمعدل التحكم | Kryo 750 | العديد من المصنعين / الموردين | |
| Cryovials ، 2 مل | Corning | 430488 | العديد من المصنعين / الموردين |
| قارورة الثقافة ، Neated ، T12.5 | BD Falcon | 353107 | العديد من المصنعين / الموردين قارورة |
| الثقافة ، Vented ، T25 | BD Falcon | 353081 | العديد من المصنعين / الموردين |
| قارورة ثقافة, تنفيس, T175 | BD Falcon | 353045 | العديد من الشركات المصنعة / الموردين |
| قارورة ثقافة, تنفيس, T75 | BD Falcon | 353110 | العديد من المصنعين / الموردين |
| تصفية ، 0.22 & م ، كوب مرفق ، 1 لتر | ميليبور | SCGPU11RE | العديد من المصنعين / الموردين |
| مرشح ، 0.22 ومايكرو ؛ م ، كوب مرفق ، 150 مل | ميليبور | SCGVU01RE | العديد من المصنعين / الموردين |
| فلتر ، 0.22 ومايكرو ؛ م ، كوب مرفق ، 500 مل | ميليبور | SCGPU05RE | العديد من المصنعين / الموردين |
| فلتر ، 0.22 ومايكرو ؛ م ، كوب مرفق ، 50 مل | Millipore | SCGP00525 | العديد من المصنعين / الموردين |
| ورق الترشيح ، دوائر 8.5 سم Whatman | / GE | 1001-085 | |
| ملقط ، نمط قياسي - مسنن / منحني / 18 سم | أدوات العلوم الدقيقة | 11001-18 | |
| غرفة التجميد ، كحول الأيزوبروبيل | Nalgene | 5100-0001 | "Mr. Frosty" |
| حاضنة ، 37 درجة ؛ C / 5٪ CO2< / sub> | Forma | 370 | متعددة المصنعين / الموردين مقياس |
| الدم ، المرحلة | Hausser Scientific | 1475 | مصنعين / موردين متعددين |
| McIlwain Tissue Chopper | Lafayette Instruments | TC752-PD | & nbsp ؛ مطلوب تعديل طبق بتري. تحذير: تتحرك ، شفرة حادة. |
| ماصات دقيقة ، 1-10 مو ؛ ل | جيلسون | F144562 | العديد من المصنعين / الموردين |
| Micropipettor ، 100-1،000 مو ؛ ل (طقم بداية) | جيلسون | F167700 | العديد من المصنعين / الموردين |
| Micropipettor ، 2-20 & mu ؛ ل (طقم بداية) | جيلسون | F167700 | العديد من المصنعين / الموردين |
| Micropipettor ، 20-200 مو ؛ ل (طقم بداية) | جيلسون | F167700 | العديد من المصنعين / الموردين |
| Nutdriver ، قابل للتعقيم ، 5/16 " | Steritool | 10302 | |
| Pasteur Pipets ، | Fisherbrand | 13-678-8B | الموصولة بالكهرباء / الموردين العديد من المصنعين / الموردين |
| طبق بتري ، زجاج ، كورنينج قابل للتعقيم | 3160-100 | ||
| Pipet Aid | Drummond | 4-000-101 | العديد من المصنعين / الموردين |
| الرقائق قرص | McMaster-Carr | VARIABLE | العديد من المصنعين / الموردين |
| نصائح ماصة حاجز معقمة ، 10 & مو ؛ ل | AvantGuard | AV10R-H | العديد من المصنعين / الموردين |
| نصائح ماصة حاجز معقم ، 1,000 مو ؛ ل | AvantGuard | AV1000 | العديد من المصنعين / الموردين |
| نصائح ماصة حاجز معقمة ، 20 مو ؛ ل | AvantGuard | AV20-H | العديد من المصنعين / الموردين |
| نصائح ماصة حاجز معقمة ، 200 مو ؛ ل | AvantGuard | AV200-H | العديد من المصنعين / الموردين |
| ماصات معقمة يمكن التخلص منها ، غلاف بلاستيكي بالكامل ، 10 مل | Fisherbrand | 13-676-10J | مصنعين / موردين متعددين |
| ماصات معقمة يمكن التخلص منها ، غلاف بلاستيكي بالكامل ، 2 مل | Fisherbrand | 13-675-3C | مصنعين / موردين متعددين |
| ماصات معقمة يمكن التخلص منها ، غلاف بلاستيكي بالكامل ، 25 مل | Fisherbrand | 13-676-10K | العديد من المصنعين / الموردين |
| ماصات معقمة يمكن التخلص منها ، غلاف بلاستيكي بالكامل ، 5 مل | Fisherbrand | 13-676-10H | العديد من المصنعين / الموردين |
| أكياس التعقيم ، 19 × 33 سم | Crosstex | SCL | متعددة المصنعين / الموردين |
| مصفاة ، 40 وميكرو ؛ أطباق زراعة الأنسجة m | BD Falcon | 352340 | |
| رفوف أنبوبية BD Falcon 351007 مقاس 60 مم ، متشابكة رباعية الاتجاهات | Fisherbrand | 03-448-17 | |
| وسيط التمدد (Stemline) | Sigma-Aldrich | S3194-500ML | من المهم استخدام عامل نمو البشرة البشرية المؤتلف للعلامة التجارية Stemline |
| (EGF) | Millipore | GF316 | العديد من المصنعين / الموردين عامل |
| مثبط سرطان الدم البشري المؤتلف (LIF) | Millipore | LIF1010 | العديد من المصنعين / الموردين |
| Trypan Blue (0.4٪) | Sigma-Aldrich | T8154-100ML | العديد من المصنعين / الموردين |
| TrypLE Select (1x) | Life Technologies | 12563-011 |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه
طلب إذنA correction was made to A cGMP-applicable Expansion Method for Aggregates of Human Neural Stem and Progenitor Cells Derived From Pluripotent Stem Cells or Fetal Brain Tissue. The corresponding author was changed from:
Brandon C. Shelley
to:
Clive Svendsen